DE102016001188A1

DE102016001188A1 - Applicator for application of a job material

Info

Publication number: DE102016001188A1
Application number: DE102016001188.2A
Authority: DE
Inventors: Peter Hoffmann
Original assignee: Duerr Systems AG
Current assignee: Duerr Systems AG
Priority date: 2016-02-03
Filing date: 2016-02-03
Publication date: 2017-08-03
Also published as: MX2018009143A; EP3411156A1; CN108472679B; EP3411156B1; WO2017133840A1; CN108472679A

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Applikator (1) zur Applikation eines Auftragsmaterials, insbesondere zur Applikation eines Dämpfungsmaterials, eines Dichtungsmaterials oder von Klebstoff, Fett, Öl, Silikon oder Sprühfolie, insbesondere zur Nahtabdichtung an einer Bördelnaht eines Bauteils, insbesondere eines Kraftfahrzeugkarosseriebauteils, mit einem Grundkörper (5), insbesondere zur Montage an einem Applikationsroboter zur beweglichen Positionierung und Ausrichtung des Applikators (1) durch den Applikationsroboter, einem Düsenkopf (4) mit mindestens einer Austrittsdüse zur Abgabe des Auftragsmaterials durch die Austrittsdüse, sowie mit einem Rotationsantrieb (6), der sich an dem Grundkörper (5) abstützt und auf den Düsenkopf (4) wirkt. Die Erfindung zeichnet sich durch einen Exzenter aus, der von dem Rotationsantrieb (6) gedreht wird und auf den Düsenkopf (4) wirkt, so dass der Düsenkopf (4) relativ zu dem Grundkörper (5) eine Exzenterbewegung ausführt.The invention relates to an applicator (1) for applying a coating material, in particular for applying a damping material, a sealing material or adhesive, grease, oil, silicone or spray film, in particular for seam sealing on a flanged seam of a component, in particular a motor vehicle body component, with a base body ( 5), in particular for mounting on an application robot for the movable positioning and alignment of the applicator (1) by the application robot, a nozzle head (4) with at least one outlet nozzle for discharging the application material through the outlet nozzle, and with a rotary drive (6), the is supported on the base body (5) and acts on the nozzle head (4). The invention is characterized by an eccentric, which is rotated by the rotary drive (6) and acts on the nozzle head (4), so that the nozzle head (4) relative to the base body (5) performs an eccentric movement.

Description

Die Erfindung betrifft einen Applikator zur Applikation eines Auftragsmaterials (z. B. Dämpfungsmaterial, Dichtungsmaterial, Klebstoff, Fett, Öl, Silikon, Sprühfolie) auf ein Bauteil (z. B. Kraftfahrzeugkarosseriebauteil), insbesondere zur Nahtabdichtung an einer Bördelnaht eines Kraftfahrzeugkarosseriebauteils.The invention relates to an applicator for applying a coating material (eg damping material, sealing material, adhesive, grease, oil, silicone, spray film) to a component (eg motor vehicle body component), in particular for seam sealing on a flanged seam of a motor vehicle body component.

Ein derartiger Applikator ist aus der nachveröffentlichten deutschen Patentanmeldung 10 2014 016 207.9 bekannt und ermöglicht das Aufbringen einer zykloidförmigen Materialbahn des Auftragsmaterials auf die Bauteiloberfläche. Der bekannte Applikator weist hierzu einen Grundkörper und einen relativ zu dem Grundkörper drehbaren Düsenkopf auf, wobei der Düsenkopf das Auftragsmaterial über eine Austrittsdüse koaxial zu seiner Drehachse ausgibt. Der Applikator wird während des Betriebs von einem Applikationsroboter entlang einer vorgegebenen Bewegungsbahn über die Bauteiloberfläche bewegt. Die Drehbewegung des Düsenkopfs relativ zu dem Grundkörper des Applikators überlagert sich dann mit der Bewegung des Applikators entlang der vorgegebenen Bewegungsbahn zu der zykloidförmigen Materialbahn. Der Materialfluss wird hierbei durch eine verschiebbare Ventilnadel gesteuert, die in Abhängigkeit von ihrer Ventilstellung einen Ventilsitz freigibt oder verschließt.Such an applicator is from the post-published German patent application 10 2014 016 207.9 known and allows the application of a cycloidal material web of the application material on the component surface. For this purpose, the known applicator has a base body and a nozzle head which can be rotated relative to the base body, wherein the nozzle head outputs the application material coaxially with its axis of rotation via an outlet nozzle. The applicator is moved during operation by an application robot along a predetermined trajectory over the component surface. The rotational movement of the nozzle head relative to the main body of the applicator then overlaps with the movement of the applicator along the predetermined path of movement to the cycloidal material web. The material flow is controlled by a displaceable valve needle, which releases or closes a valve seat depending on its valve position.

Nachteilig an diesem bekannten Applikator ist die Tatsache, dass der Ventilsitz stromaufwärts vor der eigentlichen Austrittsdüse angeordnet ist. Bei einem Verschließen des Nadelventils verbleibt also immer noch Material zwischen dem Nadelventil und der eigentlichen Austrittsdüse, wobei dieses Restmaterial zu einem unerwünschten Fadenzug auf der Bauteiloberfläche führen kann.A disadvantage of this known applicator is the fact that the valve seat is arranged upstream of the actual outlet nozzle. When the needle valve is closed, material therefore still remains between the needle valve and the actual outlet nozzle, whereby this residual material can lead to an undesirable thread pull on the component surface.

Darüber hinaus treten bei dem bekannten Applikator Dichtungsprobleme auf, da der Düsenkopf im Betrieb rotiert, so dass die gegeneinander abzudichtenden Flächen relativ zueinander rotieren.In addition, in the known applicator sealing problems occur because the nozzle head rotates during operation, so that the surfaces to be sealed against each other rotate relative to each other.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, einen entsprechend verbesserten Applikator zu schaffen.The invention is therefore based on the object to provide a correspondingly improved applicator.

Diese Aufgabe wird durch einen erfindungsgemäßen Applikator gemäß dem Hauptanspruch gelöst.This object is achieved by an applicator according to the invention according to the main claim.

Der erfindungsgemäße Applikator weist zunächst in Übereinstimmung mit dem Stand der Technik einen Grundkörper auf, der beispielsweise an einem Applikationsroboter montiert werden kann und dann von dem Applikationsroboter entsprechend einem vorgegebenen Programm positioniert und ausgerichtet werden kann. Alternativ kann der Applikator auch stationär angebracht sein, wobei dann das zu beschichtende Bauteil unter dem Applikator entlang geführt werden muss.The applicator according to the invention initially has, in accordance with the prior art, a base body which can be mounted, for example, on an application robot and then positioned and aligned by the application robot in accordance with a predetermined program. Alternatively, the applicator can also be mounted stationary, in which case the component to be coated must be guided along under the applicator.

Beispielsweise kann es sich bei dem Applikationsroboter um einen Industrieroboter mit einer seriellen Roboterkinematik handeln, wobei der Industrieroboter beispielsweise 5, 6 oder 7 bewegliche Roboterachsen aufweisen kann. Die Erfindung ist jedoch hinsichtlich des Applikationsroboters nicht auf bestimmte Robotertypen beschränkt, sondern beispielsweise auch mit einem Roboter mit einer Parallelkinematik realisierbar.For example, the application robot may be an industrial robot with a serial robot kinematics, wherein the industrial robot may have, for example, 5, 6 or 7 movable robot axes. However, the invention is not limited to certain types of robots with respect to the application robot, but, for example, with a robot with a parallel kinematic feasible.

Weiterhin umfasst der erfindungsgemäße Applikator in Übereinstimmung mit dem Stand der Technik einen Düsenkopf mit mindestens einer Austrittsdüse zur Abgabe des Auftragsmaterials durch die Austrittsdüse, wobei der Düsenkopf relativ zu dem Grundkörper beweglich ist. Dies ist vorteilhaft, wenn – wie eingangs beschrieben – eine zykloidförmige Materialbahn des Auftragsmaterials auf die Bauteiloberfläche aufgebracht werden soll. Allerdings führt der Düsenkopf bei dem erfindungsgemäßen Applikator keine Drehbewegung aus, wie noch detailliert erläutert wird. Dadurch werden die eingangs erwähnten Dichtungsprobleme vermieden.Furthermore, in accordance with the prior art, the applicator according to the invention comprises a nozzle head with at least one outlet nozzle for dispensing the application material through the outlet nozzle, wherein the nozzle head is movable relative to the base body. This is advantageous if - as described above - a cycloidal material web of the application material to be applied to the component surface. However, the nozzle head in the applicator according to the invention does not rotate, as will be explained in detail. As a result, the sealing problems mentioned above are avoided.

Darüber hinaus umfasst der erfindungsgemäße Applikator auch einen Rotationsantrieb, der sich an dem Grundkörper abstützt und auf den Düsenkopf wirkt.In addition, the applicator according to the invention also comprises a rotary drive, which is supported on the base body and acts on the nozzle head.

In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung weist der Rotationsantrieb einen Elektromotor auf. Die Erfindung ist jedoch hinsichtlich des Antriebsprinzips des Rotationsantriebs nicht auf einen elektromotorischen Antrieb beschränkt, sondern grundsätzlich auch mit anderen Antriebsprinzipien realisierbar. Lediglich beispielhaft ist hierbei ein pneumatischer Rotationsantrieb zu nennen.In a preferred embodiment of the invention, the rotary drive has an electric motor. However, the invention is not limited to an electric motor drive in terms of the drive principle of the rotary drive, but in principle also feasible with other drive principles. Only by way of example, a pneumatic rotary drive should be mentioned here.

Der erfindungsgemäße Applikator zeichnet sich nun durch einen Exzenter aus, der von dem Rotationsantrieb gedreht wird und auf den Düsenkopf wirkt, so dass der Düsenkopf relativ zu dem Grundkörper eine Exzenterbewegung ausführt. Die Exzenterbewegung des Düsenkopfs relativ zu dem Grundkörper überlagert sich dann mit der Bahnbewegung des Applikators zu der gewünschten zykloidförmigen Materialbahn, die auf die Bauteiloberfläche aufgebracht werden soll.The applicator according to the invention is now characterized by an eccentric, which is rotated by the rotary drive and acts on the nozzle head, so that the nozzle head performs an eccentric movement relative to the main body. The eccentric movement of the nozzle head relative to the base body is then superimposed with the path movement of the applicator to the desired cycloidal material web to be applied to the component surface.

Zu der Exzenterbewegung des Düsenkopfs relativ zu dem Grundkörper ist zu erwähnen, dass es sich hierbei vorzugsweise um eine Bewegung des Düsenkopfs handelt, bei der alle Punkte des Düsenkopfs sich mit gleicher oder zumindest annähernd gleicher Winkelgeschwindigkeit auf gleich großen Kreisen um verschiedene parallele Achsen drehen, wodurch sich die Exzenterbewegung von der Drehbewegung des Düsenkopfs bei dem eingangs beschriebenen bekannten Applikator unterscheidet.Regarding the eccentric movement of the nozzle head relative to the base body, it should be mentioned that this is preferably a movement of the nozzle head, in which all points of the nozzle head are at equal or at least approximately the same angular velocity on equal circles about different parallel axes rotate, whereby the eccentric movement differs from the rotational movement of the nozzle head in the known applicator described above.

In dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung wird der Exzenter in einer Exzenteraufnahme in dem Düsenkopf geführt und ist dabei relativ zu dem Düsenkopf drehbar, wobei die Exzenteraufnahme in dem Düsenkopf vorzugsweise ein Wälzlager aufweist, das den Exzenter drehbar aufnimmt. Die Drehbewegung des Exzenters führt aufgrund der drehbaren Lagerung in der Exzenteraufnahme also vorzugsweise nicht zu einer entsprechenden Drehbewegung des Düsenkopfs. Dies ist vorteilhaft, weil die Materialabdichtung in dem Düsenkopf dann einfacher ist als bei einem rotierenden Düsenkopf.In the preferred embodiment of the invention, the eccentric is guided in an eccentric receiving in the nozzle head and is rotatable relative to the nozzle head, wherein the eccentric receiving in the nozzle head preferably comprises a roller bearing which rotatably receives the eccentric. The rotational movement of the eccentric therefore preferably does not result in a corresponding rotational movement of the nozzle head due to the rotatable mounting in the eccentric receptacle. This is advantageous because the material seal in the nozzle head is then easier than with a rotating nozzle head.

Die Drehung des Düsenkopfs relativ zu dem Grundkörper wird hierbei vorzugsweise durch eine Drehmomentstütze verhindert, die sich einerseits an dem Düsenkopf und andererseits an dem Grundkörper abstützt.The rotation of the nozzle head relative to the base body is in this case preferably prevented by a torque arm, which is supported on the one hand on the nozzle head and on the other hand on the base body.

Beispielsweise kann die Drehmomentstütze eine Stange aufweisen, die an dem Düsenkopf angebracht ist und quer (z. B. rechtwinklig) zur Rotationsachse des Rotationsantriebs ausgerichtet ist. Diese Stange wird dann vorzugsweise von einer Rollenführung geführt, die an dem Grundkörper angebracht ist und die Stange aufnimmt, wobei die Rollenführung eine radiale Verschiebung der Stange in Bezug auf die Rotationsachse des Rotationsantriebs erlaubt, wohingegen die Rollenführung verhindert, dass die Stange eine Schwenkbewegung um die Rotationsachse des Rotationsantriebs ausführt.For example, the torque arm may include a rod attached to the nozzle head and oriented transversely (eg, at right angles) to the rotational axis of the rotary drive. This rod is then preferably guided by a roller guide which is attached to the main body and receives the rod, wherein the roller guide allows a radial displacement of the rod with respect to the axis of rotation of the rotary drive, whereas the roller guide prevents the rod from pivoting about the rod Rotation axis of the rotary drive performs.

Die Stange an dem Düsenkopf verhindert also in Verbindung mit der Rollenführung an dem Grundkörper eine Drehung des Düsenkopfs relativ zu dem Grundkörper, so dass der Düsenkopf nur die gewünschte Exzenterbewegung ausführt. Die Rollenführung ist auch vorteilhaft, weil der Verschleiß einer derartigen Rollenführung relativ gering ist.The rod on the nozzle head thus prevents, in conjunction with the roller guide on the base body, a rotation of the nozzle head relative to the base body, so that the nozzle head executes only the desired eccentric movement. The roller guide is also advantageous because the wear of such a roller guide is relatively low.

In dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung weist die Rollenführung mindestens zwei Rollen auf, die jeweils um eine Drehachse drehbar sind, wobei die Drehachse parallel zur Rotationsachse des Rotationsantriebs ausgerichtet ist. Bei einer Rollenführung mit zwei Rollen nehmen die beiden benachbarten Rollen die Stange der Drehmomentstütze dann zwischen sich auf und verhindern dadurch, dass die Stange in die eine oder andere Richtung schwenken kann.In the preferred embodiment of the invention, the roller guide on at least two rollers which are each rotatable about an axis of rotation, wherein the axis of rotation is aligned parallel to the axis of rotation of the rotary drive. In a roller guide with two rollers, the two adjacent rollers then take the rod of the torque arm between them and thereby prevent the rod can pivot in one or the other direction.

In einem anderen möglichen Ausführungsbeispiel wird die an dem Düsenkopf angebrachte Stange dagegen von einer Stangenführung an dem Grundkörper aufgenommen, wobei die Stangenführung eine Linearverschiebung der Stange in der Stangenführung ermöglicht. Die Stangenführung ist dann durch ein Schwenkgelenk relativ zu dem Grundkörper schwenkbar und zwar um eine Schwenkachse, die parallel zu der Rotationsachse des Rotationsantriebs ausgerichtet ist. Die Passung zwischen der Stange und der Stangenführung wird dann im Betrieb nicht auf Rotation beansprucht, sondern ist nur einer linearen Verschiebung der Stange relativ zu der Stangenführung unterworfen. Die Stangenführung ist hierbei also eine Lineargleitführung.In another possible embodiment, however, the rod attached to the nozzle head is received by a rod guide on the base body, wherein the rod guide allows a linear displacement of the rod in the rod guide. The rod guide is then pivotable relative to the base body by a pivot joint about a pivot axis which is aligned parallel to the axis of rotation of the rotary drive. The fit between the rod and the rod guide is then not stressed in operation during rotation, but is only subjected to a linear displacement of the rod relative to the rod guide. The rod guide is thus a linear sliding guide.

In einem anderen Ausführungsbeispiel der Erfindung weist die Drehmomentstütze eine Feder (z. B. Spiralfeder) auf, die auf den beweglichen Düsenkopf wirkt und dadurch einer Drehbewegung entgegenwirkt. Beispielsweise kann an dem Düsenkopf und an dem Grundkörper jeweils eine Stange angebracht sein, die jeweils quer absteht, wobei die beiden Stangen vorzugsweise parallel verlaufen. Die Feder kann dann die beiden Stangen miteinander verbinden. Eine Drehung des Düsenkopfs relativ zu dem Grundkörper führt dann zu einer entsprechenden Dehnung der Feder, wodurch die Drehbewegung begrenzt wird.In another embodiment of the invention, the torque arm has a spring (for example a spiral spring) which acts on the movable nozzle head and thereby counteracts a rotational movement. For example, a rod can be attached to the nozzle head and to the main body, each projecting transversely, wherein the two rods are preferably parallel. The spring can then connect the two rods together. A rotation of the nozzle head relative to the main body then leads to a corresponding expansion of the spring, whereby the rotational movement is limited.

Die Erfindung ist jedoch hinsichtlich der Drehmomentabstützung des Düsenkopfs relativ zu dem Grundkörper nicht auf die vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele (Rollenführung, Stangengleitführung und Feder) beschränkt, sondern auch mit anderen Konstruktionen realisierbar, die sich für den Fachmann ohne weiteres erschließen.However, the invention is not limited to the above-described embodiments (roller guide, rod sliding guide and spring) with respect to the torque support of the nozzle head relative to the main body, but also with other constructions can be realized, which will be readily apparent to those skilled in the art.

Darüber hinaus weist der erfindungsgemäße Applikator vorzugsweise eine Materialzuführung auf, um das zu applizierende Auftragsmaterial dem Düsenkopf zuzuführen, wobei die Materialzuführung in einen Zuleitungsanschluss an dem Düsenkopf mündet. Dies ist möglich, weil der Düsenkopf selbst keine Drehbewegung ausführt, sondern nur eine Exzenterbewegung, so dass der Zuleitungsanschluss auch keiner Drehbewegung folgen muss.In addition, the applicator according to the invention preferably has a material supply in order to supply the application material to be applied to the nozzle head, the material supply opening into a supply connection to the nozzle head. This is possible because the nozzle head itself performs no rotational movement, but only an eccentric movement, so that the supply line connection must follow no rotational movement.

In dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung enthält der Düsenkopf ein steuerbares Materialventil, um die Abgabe des Auftragsmaterials durch die Austrittsdüse zu steuern. Vorzugsweise ist dieses Materialventil als Nadelventil mit einer verschiebbaren Ventilnadel ausgebildet. In diesem Fall reicht die Ventilnadel in dem Düsenkopf vorzugsweise nach vorn bis zu der Austrittsdüse und verschließt oder öffnet die Austrittsdüse in Abhängigkeit von ihrer Ventilstellung. Dies ist vorteilhaft, weil dann zwischen dem Nadelventil und der Austrittsdüse kein Materialweg verbleibt, in dem Restmaterial verbleiben könnte, das zu einem unerwünschten Fadenzug führen könnte, wie eingangs bereits erwähnt wurde. Die mechanische Ansteuerung des Materialventils erfolgt vorzugsweise durch einen pneumatisch betriebenen Kolbenantrieb, der in dem Düsenkopf angeordnet ist.In the preferred embodiment of the invention, the nozzle head includes a controllable material valve to control delivery of the application material through the exit nozzle. Preferably, this material valve is designed as a needle valve with a displaceable valve needle. In this case, the valve needle in the nozzle head preferably extends forward to the outlet nozzle and closes or opens the outlet nozzle in dependence on its valve position. This is advantageous because then no material path remains between the needle valve and the outlet nozzle, could remain in the residual material, which could lead to an undesirable thread train, as already mentioned. The mechanical control of the material valve is preferably carried out by a pneumatically operated piston drive, which is arranged in the nozzle head.

Hierbei ist zu erwähnen, dass das Materialventil und/oder der Kolbenantrieb Dichtungen aufweisen, wobei vorzugsweise keine der Dichtungen im Betrieb auf Rotation beansprucht wird. Dies ist bei dem erfindungsgemäßen Applikator möglich, weil der Düsenkopf selbst keine Drehbewegung ausführt, sondern nur eine Exzenterbewegung. Der erfindungsgemäße Applikator vermeidet also die im Stand der Technik auftretenden Dichtungsprobleme. It should be mentioned that the material valve and / or the piston drive have seals, wherein preferably none of the seals is subjected to rotation during operation. This is possible in the applicator according to the invention, because the nozzle head itself does not perform any rotational movement, but only an eccentric movement. The applicator according to the invention thus avoids the sealing problems occurring in the prior art.

Ferner ist zu erwähnen, dass die Austrittsdüse vorzugsweise im Wesentlichen axial ausgerichtet ist und das Auftragsmaterial in einer Austrittsrichtung im Wesentlichen parallel zu der Rotationsachse des Rotationsantriebs ausgibt. Dies ist sinnvoll, wenn eine zykloidförmige Materialbahn auf die Bauteiloberfläche aufgebracht werden soll. Die Austrittsdüse führt dann in einer Beschichtungsebene (vorzugsweise rechtwinklig zur Austrittsrichtung der Austrittsdüse) vorzugsweise eine Zykloidbewegung aus.It should also be mentioned that the exit nozzle is preferably substantially axially aligned and discharges the application material in an exit direction substantially parallel to the axis of rotation of the rotary drive. This is useful if a cycloidal material web is to be applied to the component surface. The outlet nozzle then preferably carries out a cycloidal movement in a coating plane (preferably at right angles to the outlet direction of the outlet nozzle).

Es wurde bereits eingangs kurz erwähnt, dass der Applikator verschiedene Typen von Auftragsmitteln auftragen kann, wie beispielsweise Dämmmaterialien zur thermischen und/oder akustischen Dämmung, Dämpfungsmaterialien zur mechanischen und/oder akustischen Schwingungsdämpfung, Dichtungsmaterialien oder Klebstoffe. Die Erfindung ist jedoch hinsichtlich des Typs des Auftragsmaterials nicht auf die vorstehend genannten Typen von Auftragsmitteln beschränkt, sondern auch mit anderen Typen von Auftragsmaterialien realisierbar.It has already been briefly mentioned at the outset that the applicator can apply various types of application agents, such as insulating materials for thermal and / or acoustic insulation, damping materials for mechanical and / or acoustic vibration damping, sealing materials or adhesives. However, the invention is not limited to the above-mentioned types of application materials in terms of the type of the application material, but also feasible with other types of application materials.

Schließlich ist noch zu erwähnen, dass die Erfindung nicht nur Schutz beansprucht für den vorstehend beschriebenen erfindungsgemäßen Applikator als einzelnes Bauteil. Vielmehr beansprucht die Erfindung auch Schutz für einen kompletten Applikationsroboter mit einem solchen Applikator.Finally, it should be mentioned that the invention not only claims protection for the applicator according to the invention described above as a single component. Rather, the invention also claims protection for a complete application robot with such an applicator.

Andere vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet oder werden nachstehend zusammen mit der Beschreibung des bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung anhand der Figuren näher erläutert. Es zeigen:Other advantageous developments of the invention are characterized in the subclaims or are explained in more detail below together with the description of the preferred embodiment of the invention with reference to the figures. Show it:

1 eine Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Applikators, 1 a side view of an applicator according to the invention,

2 eine vergrößerte Seitenansicht des Applikators aus 1 aus einer anderen Blickrichtung, 2 an enlarged side view of the applicator 1 from a different perspective,

3 eine axiale Frontansicht des Applikators aus den 1 und 2, 3 an axial front view of the applicator from the 1 and 2 .

4 einen Längsschnitt durch den Applikator aus den 1 bis 3 ohne die Drehmomentstütze, 4 a longitudinal section through the applicator from the 1 to 3 without the torque arm,

5 eine Detailansicht aus 4, sowie 5 a detailed view 4 , such as

6 eine schematische Aufsicht auf eine Beschichtungsmittelbahn auf einem Bauteil. 6 a schematic plan view of a coating agent web on a component.

Die Zeichnungen zeigen verschiedene Ansichten eines erfindungsgemäßen Applikators 1, der beispielsweise eingesetzt werden kann, um eine Materialbahn 2 eines Dämm- oder Dichtmaterials auf eine Bauteiloberfläche aufzubringen, wie in 6 dargestellt ist. Die Materialbahn 2 ist hierbei zykloidförmig und resultiert aus einer Überlagerung einer Zykloidbewegung des Applikators 1 um seine Längsachse mit einer Bahnbewegung des Applikators 1 entlang eines programmierten Bewegungspfads 3, wie noch detailliert beschrieben wird.The drawings show various views of an applicator according to the invention 1 which can be used, for example, to a material web 2 an insulating or sealing material applied to a component surface, as in 6 is shown. The material web 2 is in this case cycloidal and results from a superposition of a cycloidal movement of the applicator 1 about its longitudinal axis with a trajectory of the applicator 1 along a programmed motion path 3 as will be described in detail.

Der Applikator 1 weist einen Düsenkopf 4 auf, der im Betrieb relativ zu einem Grundkörper 5 eine Exzenterbewegung ausführt, wie noch detailliert beschrieben wird.The applicator 1 has a nozzle head 4 on, in operation relative to a main body 5 performs an eccentric movement, as will be described in detail.

Darüber hinaus weist der Applikator 1 einen Elektromotor 6 auf, der an dem Grundkörper 5 angebracht ist und eine Exzenterwelle 7 um eine Drehachse 8 dreht, wie aus den 4 und 5 ersichtlich ist, wobei die Exzenterwelle 7 in dem Grundkörper 5 in einem Kugellager 9 drehbar gelagert ist.In addition, the applicator points 1 an electric motor 6 on, on the body 5 is attached and an eccentric shaft 7 around a rotation axis 8th turns out like that 4 and 5 it can be seen, wherein the eccentric shaft 7 in the main body 5 in a ball bearing 9 is rotatably mounted.

In dem Düsenkopf 4 befinden sich zwei weitere Kugellager 10, die das distale Ende der Exzenterwelle 7 aufnehmen. Das distale Ende der Exzenterwelle 7 ist hierbei in dem Düsenkopf 4 um eine Drehachse 11 drehbar gelagert, wie aus 5 ersichtlich ist. Wichtig ist hierbei, dass die Drehachse 8 der Exzenterwelle 7 in dem Grundkörper 5 relativ zu der Drehachse 11 der Exzenterwelle 7 in dem Düsenkopf 4 versetzt angeordnet ist und zwar mit einer Exzentrizität a von beispielsweise a = 1,4 mm. Die Exzentrizität a der beiden Drehachsen 8, 11 führt dazu, dass die Rotation der Exzenterwelle 7 zu einer entsprechenden Exzenterbewegung des Düsenkopfs 4 führt.In the nozzle head 4 There are two more ball bearings 10 , which is the distal end of the eccentric shaft 7 take up. The distal end of the eccentric shaft 7 is here in the nozzle head 4 around a rotation axis 11 rotatably mounted, like out 5 is apparent. It is important that the axis of rotation 8th the eccentric shaft 7 in the main body 5 relative to the axis of rotation 11 the eccentric shaft 7 in the nozzle head 4 is arranged offset and with an eccentricity a of, for example, a = 1.4 mm. The eccentricity a of the two axes of rotation 8th . 11 causes the rotation of the eccentric shaft 7 to a corresponding eccentric movement of the nozzle head 4 leads.

Der Düsenkopf 4 weist ein mehrteiliges Gehäuse 12 auf, das unter anderem auch ein Nadelventil zur Steuerung des Materialflusses enthält. Das Nadelventil umfasst eine Ventilnadel 13, die von einem Ventilkolben 14 in Richtung des Doppelpfeils (vgl. 4) verschoben werden kann, um den Materialfluss freizugeben oder zu sperren.The nozzle head 4 has a multi-part housing 12 which also contains a needle valve for controlling the material flow. The needle valve includes a valve needle 13 coming from a valve piston 14 in the direction of the double arrow (cf. 4 ) can be moved to enable or disable the material flow.

Am distalen Ende des Düsenkopfs 4 ist eine Austrittsdüse 15 eingeschraubt, wobei die Austrittsdüse 15 gleichzeitig auch einen Ventilsitz für die Ventilnadel 13 bildet.At the distal end of the nozzle head 4 is an outlet nozzle 15 screwed in, with the outlet nozzle 15 at the same time also a valve seat for the valve needle 13 forms.

Wenn die Ventilnadel 13 von dem pneumatisch angetriebenen Ventilkolben 14 in der Zeichnung gemäß 4 nach rechts bewegt wird, so wird der Materialfluss durch die Austrittsdüse 15 frei gegeben und der Applikator 1 gibt einen Spritzstrahl 16 ab.When the valve needle 13 from the pneumatically driven valve piston 14 in the drawing according to 4 is moved to the right, so will the Material flow through the outlet nozzle 15 released and the applicator 1 gives a spray jet 16 from.

Wenn die Ventilnadel 13 dagegen von dem pneumatisch angetriebenen Ventilkolben 14 in der Zeichnung gemäß 4 nach links bewegt wird, so dichtet die Ventilnadel 13 schließlich den Ventilsitz in der Austrittsdüse 15 ab, wodurch der Materialfluss gesperrt wird.When the valve needle 13 in contrast, by the pneumatically driven valve piston 14 in the drawing according to 4 is moved to the left, so seals the valve needle 13 finally the valve seat in the outlet nozzle 15 , which blocks the material flow.

Die Ventilnadel 13 wird hierbei von einer Dichtung 17 abgedichtet, wobei diese Dichtung 17 nicht auf Rotation belastet wird, da der Düsenkopf 4 im Betrieb nur eine Exzenterbewegung ausführt, aber keine Drehbewegung.The valve needle 13 This is from a seal 17 sealed, this seal 17 not loaded on rotation, since the nozzle head 4 only performs an eccentric movement in operation, but no rotational movement.

Der Antrieb des Ventilkolbens 14 erfolgt pneumatisch über zwei Pneumatikanschlüsse 18, 19, wie es an sich aus dem Stand der Technik bekannt ist.The drive of the valve piston 14 pneumatically via two pneumatic connections 18 . 19 as is known per se from the prior art.

In den 1–3 ist weiterhin eine Drehmomentstütze 20 dargestellt, wobei sich die Drehmomentstütze 20 einerseits an dem Grundkörper 5 und andererseits an dem Düsenkopf 4 abstützt. Die Drehmomentstütze 20 verhindert im Betrieb, dass der Düsenkopf 4 eine Drehbewegung ausführt. Zur Vereinfachung ist die Drehmomentstütze 20 in den 4 und 5 nicht dargestellt.In the 1 - 3 is still a torque arm 20 shown, with the torque arm 20 on the one hand on the body 5 and on the other hand on the nozzle head 4 supported. The torque arm 20 prevents in operation, that the nozzle head 4 performs a rotational movement. To simplify the torque arm 20 in the 4 and 5 not shown.

Die Drehmomentstütze 20 trägt zwei Rollen 21, 22, die zusammen eine Rollenführung für eine Stange 23 bilden, die an dem Gehäuse 12 des Düsenkopfs 4 angebracht ist und rechtwinklig zu den Drehachsen 8, 11 seitlich absteht. Die aus den Rollen 21, 22 bestehende Rollenführung ermöglicht also eine Radialbewegung der Stange 23 und damit auch eine Radialbewegung des Düsenkopfs 4 relativ zu dem Grundkörper 5. Die aus den beiden Rollen 21, 22 bestehende Rollenführung verhindert jedoch eine Schwenkbewegung der Stange 23 und damit auch des Düsenkopfs 4 um die Drehachsen 8 bzw. 11. Dadurch wird erreicht, dass der Düsenkopf 4 im Betrieb keine Rotationsbewegung ausführt, sondern nur eine Exzenterbewegung.The torque arm 20 carries two rolls 21 . 22 which together provide a roller guide for a pole 23 form on the housing 12 of the nozzle head 4 is attached and at right angles to the axes of rotation 8th . 11 protrudes laterally. The ones from the roles 21 . 22 existing roller guide thus allows a radial movement of the rod 23 and thus also a radial movement of the nozzle head 4 relative to the main body 5 , The from the two roles 21 . 22 However, existing roller guide prevents pivotal movement of the rod 23 and thus also the nozzle head 4 around the axes of rotation 8th respectively. 11 , This will ensure that the nozzle head 4 does not perform any rotational movement in operation, but only an eccentric movement.

Schließlich ist noch zu erwähnen, dass der Applikator 1 einen Montageflansch 24 aufweist, der hier nur schematisch dargestellt ist und an einem mehrachsigen Applikationsroboter angebracht werden kann.Finally, it should be mentioned that the applicator 1 a mounting flange 24 has, which is shown here only schematically and can be attached to a multi-axis application robot.

Die Erfindung ist nicht auf das vorstehend beschriebene bevorzugte Ausführungsbeispiel beschränkt. Vielmehr ist eine Vielzahl von Varianten und Abwandlungen möglich, die ebenfalls von dem Erfindungsgedanken Gebrauch machen und deshalb in den Schutzbereich fallen. Insbesondere beansprucht die Erfindung auch Schutz für den Gegenstand und die Merkmale der Unteransprüche unabhängig von den jeweils in Bezug genommenen Ansprüchen, d. h. beispielsweise auch ohne die kennzeichnenden Merkmale des Hauptanspruchs.The invention is not limited to the preferred embodiment described above. Rather, a variety of variants and modifications is possible, which also make use of the inventive idea and therefore fall within the scope. In particular, the invention also claims protection for the subject matter and the features of the subclaims, independently of the claims in each case referred to, d. H. for example, even without the characterizing features of the main claim.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11: Applikatorapplicator
22: Materialbahnweb
33: Bewegungspfadmotion path
44: Düsenkopfnozzle head
55: Grundkörperbody
66: Elektromotorelectric motor
77: Exzenterwelleeccentric shaft
88th: Drehachse der Exzenterwelle im AntriebRotary axis of the eccentric shaft in the drive
99: Kugellagerball-bearing
1010: Kugellagerball-bearing
1111: Drehachse der Exzenterwelle im rotierenden DüsenkopfRotary axis of the eccentric shaft in the rotating nozzle head
1212: Gehäuse des DüsenkopfsHousing of the nozzle head
1313: Ventilnadelvalve needle
1414: Ventilkolbenplunger
1515: Austrittsdüse mit VentilsitzOutlet nozzle with valve seat
1616: Spritzstrahlspray jet
1717: Dichtung um VentilnadelSeal around valve needle
1818: Pneumatikanschlusspneumatic connection
1919: Pneumatikanschlusspneumatic connection
2020: Drehmomentstützetorque arm
2121: Rolle zur Führung der StangeRoller for guiding the rod
2222: Rolle zur Führung der StangeRoller for guiding the rod
2323: Stange der DrehmomentstützeRod of the torque arm
2424: Montageflanschmounting flange
aa: Exzentrizität der beiden DrehachsenEccentricity of the two axes of rotation

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 102014016207 [0002]

Claims

Applicator ( 1 ) for applying a coating material, in particular for applying a damping material, a sealing material or adhesive, grease, oil, silicone or spray film, in particular for seam sealing on a flanged seam of a component, in particular a motor vehicle body component, with a) a base body ( 5 ), in particular for mounting on an application robot for the movable positioning and alignment of the applicator ( 1 ) by the application robot, or for mounting on a stationary stand, b) a nozzle head ( 4 ) with at least one outlet nozzle for discharging the application material through the outlet nozzle, and c) a rotary drive ( 6 ), which is attached to the main body ( 5 ) and on the nozzle head ( 4 ), characterized by d) an eccentric ( 7 ) driven by the rotary drive ( 6 ) is turned and on the nozzle head ( 4 ) acts, so that the nozzle head ( 4 ) relative to the body ( 5 ) performs an eccentric movement.

Applicator ( 1 ) according to claim 1, characterized in that a) that the eccentric ( 7 ) in an eccentric receptacle ( 10 ) in the nozzle head ( 4 ) and relative to the nozzle head ( 4 ) is rotatable, and / or b) that the eccentric receptacle ( 10 ) in the nozzle head ( 4 ) a rolling bearing ( 10 ), which the eccentric ( 7 ) rotatably receives.

Applicator ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized by a torque support ( 20 - 23 ), which on the one hand at the nozzle head ( 4 ) and on the other hand on the basic body ( 5 ) is supported, so that the torque arm ( 20 - 23 ) a rotational movement of the nozzle head ( 4 ) prevented.

Applicator ( 1 ) according to claim 3, characterized in that the torque arm ( 20 - 23 ) comprises: a) a rod ( 23 ) attached to the nozzle head ( 4 ) is mounted and transversely to the axis of rotation ( 8th ) of the rotary drive ( 6 ), and b) a roller guide ( 21 . 22 ) attached to the body ( 5 ) and the rod ( 23 ), wherein the roller guide ( 21 . 22 ) a radial displacement of the rod ( 23 ) with respect to the axis of rotation ( 8th ) of the rotary drive ( 6 ), but prevents the rod ( 23 ) a pivoting movement about the axis of rotation ( 8th ) of the rotary drive ( 6 ).

Applicator ( 1 ) according to claim 4, characterized in that a) that the roller guide ( 21 . 22 ) at least two roles ( 21 . 22 ), and / or b) that the rollers ( 21 . 22 ) are each rotatable about an axis of rotation parallel to the axis of rotation ( 8th ) of the rotary drive ( 6 ) and / or c) that the rollers ( 21 . 22 ) the pole ( 23 ) between them.

Applicator ( 1 ) according to claim 3, characterized in that the torque arm comprises: a) a rod attached to the nozzle head ( 4 ) is mounted and transverse to the axis of rotation of the rotary drive ( 6 ), and b) a rod guide attached to the body ( 5 ) and the rod is displaceably guided, and preferably c) a pivot joint, with which the rod guide relative to the main body ( 5 ) is mounted pivotably about a pivot axis which is parallel to the axis of rotation of the rotary drive ( 6 ) is aligned.

Applicator ( 1 ) according to claim 6, characterized in that the fit between the rod and the rod guide in operation is not claimed for rotation, but is subjected only to a linear displacement of the rod relative to the rod guide.

Applicator according to one of the preceding claims, characterized in that a) that the torque arm has a spring which acts on the movable nozzle head and thereby counteracts a rotational movement of the nozzle head, and / or b) that the spring is a spiral spring, and / or c) that in each case a rod is attached to the nozzle head and to the main body, which projects laterally, wherein the two rods are connected to one another by the spring.

Applicator ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized by a material supply for supplying the application material to be applied, wherein the material supply into a supply connection to the nozzle head ( 4 ) opens.

Applicator ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that a) that the nozzle head ( 4 ) a controllable material valve ( 13 - 15 ) to the discharge of the application material through the outlet nozzle ( 15 ) and / or b) that the material valve ( 13 - 15 ) a needle valve with a displaceable valve needle ( 13 ), and / or c) that the valve needle ( 13 ) in the nozzle head ( 4 ) forward to the outlet nozzle ( 15 ) and the outlet nozzle ( 15 ) either opens or wears depending on its valve position, and / or d) that for mechanical activation of the material valve ( 13 - 15 ) a pneumatically operated piston drive ( 14 ) provided in the nozzle head ( 4 ) is arranged.

Applicator ( 1 ) according to claim 9, characterized in that the material valve ( 13 - 15 ) and / or the piston drive ( 13 - 15 ) Seals ( 17 ), wherein none of the seals ( 17 ) is claimed to rotate during operation.

Applicator ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that a) that the outlet nozzle ( 15 ) is aligned substantially axially and the application material in an exit direction substantially parallel to the axis of rotation ( 8th ) of the rotary drive ( 6 ) and / or b) that the outlet nozzle ( 15 ) performs a cycloidal movement in a coating plane, in particular at right angles to the outlet direction of the outlet nozzle.

Applicator ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the applicator ( 1 ) is designed for the application of one of the following application material: a) insulating material for thermal and / or acoustic insulation, b) damping material for mechanical and / or acoustic vibration damping, c) sealing material, in particular for seam sealing, d) adhesive.

Application robot with an applicator ( 1 ) according to any one of the preceding claims.